MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY .....................................2
1. Khái niệm điện toán đám mây .............................................................................2
1.1 Định nghĩa......................................................................................................2
1.2. Thành phần điện toán đám mây: ...................................................................4
1.3. Cách thức hoạt động của điện toán đám mây ...............................................5
1.4. Các đặc điểm chính của điện toán đám mây ................................................6
1.5. Tính chất cơ bản của điên toán đám mây: ....................................................7
2. Các mô hình điện toán đám mây .........................................................................9
2.1 Mô hình dịch vụ điện toán đám mây: ..........................................................10
2.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây của IBM: .........................................17
2.3 Máy ứng dụng của Google ..........................................................................18
2.4 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây Window Azure của Microsoft ........19
3. Ảo hóa ...............................................................................................................24
3.1 Công nghệ ảo hóa là gì?...............................................................................24
3.2 Máy ảo ........................................................................................................25
3.3 Phần mềm máy ảo .......................................................................................26
3.2 Sử phần mềm ảo hóa Hyper-V của Microsoft .............................................30
Giới thiệu ...........................................................................................................30
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1..........................................................................................36
CHƢƠNG 2: BÀI TOÁN QUẢN LÝ THIẾT BỊ TRƢỜNG THPT 1-5 .................37
2.1 Giới thiệu trƣờng THPT 1/5, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An ......................37
2.2 Khảo sát bài toán .............................................................................................38
2.2.1. Mô tả về môi trƣờng hoạt động ..............................................................38
2.2.2 Khảo sát các nghiệp vụ ............................................................................38

2.3. Phân tích bài toán ...........................................................................................39
2.3.1. Phân cấp quản lý ở trƣờng .......................................................................39
2.3.2 Sơ đồ phân rã chức năng ..........................................................................40
2.3.3 Sơ đồ mức đỉnh ........................................................................................41
2.3.4 Các vấn đề yêu cầu ..................................................................................43
2.4.

Đề xuất mô hình .........................................................................................45

CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG ................................................................47
3.1 Thiết kế hệ thống .............................................................................................47
3.2 Thiết kế các Modul ..........................................................................................51
3.3 Thiết kế giao diện ............................................................................................52
3.4 Thiết Lập hệ thống..........................................................................................54
3.4.1 Cài đặt máy ảo ..........................................................................................55
3.4.2 Cài đặt SQL-Server...................................................................................57
3.4.3 Cài đặt Webserver.....................................................................................66
3.5 Triển khai thực tế tại thiết lập hệ thống: .........................................................70
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN ........................................................................................73
4.1 Kết quả.............................................................................................................73
4.2. Định hƣớng phát triển.....................................................................................73
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................74


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
1.

Những nội dung trong luận văn này là công trình nghiên cứu mang tính thực
tế của tôi dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Phạm Đăng Hải


2

Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều đƣợc trích dẫn rõ ràng tên tác giả,
thơi gian, địa điểm công bố.

3.

Mọi sao chép không hợp lệ, vi pham quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin
chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Tác giả luận văn

Trần Hoàng Hải


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
PaaS

Diễn giải
Platform as a Service

Ý nghĩa
Nền tảng là dịch vụ

Cpu

Central Processing Unit

bộ xử lí trung tâm


IaaS

infrastructure as a service

Nền tảng dịch vụ

SaaS

Software as a Service

Phần mềm dịch vụ

SIP

Session Initiation Protocol

Giao thức Khởi tạo Phiên

IBM

International Business

Một tập đoàn công nghệ máy tính đa

GAE

Machines
Google App Engine


quốc
gia điện toán đám mây của
Nền tảng

SDK

Platform Software

Google
Bộ công cụ phát triển phần mềm

API

Developement
Kit
Application Programming

giao diện lập trình ứng dụng

ID

Interface
Indentification

nhận dạng

DBMS

Database Management System


Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

SQL

Structured Query Language

Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc

URI

Uniform Resource Identifier

Định danh tài nguyên

VPS

Virtual Private Server

Máy chủ ảo
Công Nghệ Thông tin

CNTT
RAM

Random Access Memory

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

PC


personal computer

Máy tính cá nhân

HĐH

hệ điều hành

DN

doanh nghiệp

BIOS

Basic Input/Output System

Hệ thống xuất nhập cơ bản

IIS

Internet Information Server

Dịch vụ máy chủ web


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Định nghĩa Điện toán đám mây ..................................................................3
Hình 1.2. Thành phần của điện toán đám mây............................................................4
Hình 1.3. Cách thức Hoạt động của điện toán đám mây ............................................5
Hình 1.4. Nhiều khách hàng dùng chung tài nguyên ..................................................8

Hình 1.5. Mô hình SPI ..............................................................................................10
Hình 1.6. Các loại dịch vụ Điện toán đám mây ........................................................11
Hình 1.7. Mô hình Public Cloud ...............................................................................12
Hình 1.8. Mô hình đám mây công cộng ....................................................................13
Hình 1.9. Mô hình đám mây riêng ............................................................................14
Hình 1.10. Kết hợp Đám mây công cộng và Đám mây riêng ...................................14
Hình 1.11. Đám mây lai ............................................................................................15
Hình 1.12. Triển khai ứng dụng trên mô hình Đám mây lai .....................................15
Hình 1.13: Nền tảng Windows Azure hỗ trợ ứng dụng, dữ liệu và cơ sở hạ tầng trên
đám mây ....................................................................................................................20
Hình 1.14: Windows Azure cung cấp dịch vụ tính toán và lƣu trữ cho ứng dụng
đám mây. ...................................................................................................................20
Hình 1.15: SQL Azure cung cấp các dịch vụ định hƣớng dữ liệu trong đám mây. ..22
Hình 1.16: Windows Azure Platform AppFabric cung cấp cơ sở hạ tầng dựa trên
đám mây ....................................................................................................................23
Hình 1.16 Chƣơng trình máy ảo................................................................................26
Hình 1.17 Microsoft Vitual PC ................................................................................27
Hình 1.18 Qemu Manager ........................................................................................27
Hình 1.19 Virtualbox ...............................................................................................28
Hình 1.20 VMWare ..................................................................................................28
Hình 1.21 Hyper - V.................................................................................................29
Hình 2.1 Sơ đồ phân cấp trƣờng học.........................................................................39
Hình 2.2. Sơ đồ phân rã chức năng ...........................................................................40


Hình 2.3. Sơ đồ mức đỉnh .........................................................................................41
Hình 2.4. Sơ đồ mức dƣới đỉnh .................................................................................42
Hình 2.5. Mô hình ảo hóa..........................................................................................45
Hình 2.6. Tạo mạng ảo kết nối 2 máy chủ ảo ...........................................................46
Hình 2.7. Tạo mạng ảo ..............................................................................................46

Hình 3.1 Lƣợc đồ quan hệ .........................................................................................50
Hình 3.2. Giao diện đăng nhập..................................................................................52
Hình 3.3. Giao diện chính .........................................................................................52
Hình 3.4. Giao diện quản lí tài khoản .......................................................................53
Hình 3.5. Giao diện quản lí danh mục dùng chung...................................................53
Hình 3.6. Giao diện quản lí sử dụng .........................................................................54
Hình 3.7. Giao diện Thống kê báo cáo .....................................................................54
Hình 3.8 Chọn Hyper – V .........................................................................................56
Hình 3.9. Giao diện của Hyper – V...........................................................................56
Hình 3.10 Chọn New SQL Server Stand-alone installation or add features to an
existing installation cài đặt ........................................................................................57
Hình 3.11. Chờ các check các điều kiện để cài đặt ...................................................57
Hình 3.12. Đánh key .................................................................................................58
Hình 3.13. Chọn I accept the license terms ...............................................................58
Hình 3.14. tiếp tục cài đặt .........................................................................................59
Hình 3.15. Chọn Feature ...........................................................................................59
Hình 3.16. Cài đặt Instance .......................................................................................60
Hình 3.17. Thiết lập chạy dich vụ services ...............................................................60
Hình 3.18. Thiết lập quyền quản trị Admin & Authentication Mode .......................61
Hình 3.19. Tiếp tục cài đặt ........................................................................................61
Hình 3.20. Lấy User hiện tại làm quản trị .................................................................62
Hình 3.21. Thiết lập đƣờng lƣu trữ dữ liệu ...............................................................62
Hình 3.22. Tiếp tục cài đặt ........................................................................................63
Hình 3.23. Tiếp tục cài đặt ........................................................................................63


Hình 3.24. Tiếp tục cài đặt ........................................................................................64
Hình 3.25. Tiếp tục cài đặt ........................................................................................64
Hình 3.26. Tiến hành cài đặt .....................................................................................65
Hình 3.27. Tiếp tục cài đặt ........................................................................................65

Hình 3.28. Kiểm tra lỗi cài đặt ở đâu ........................................................................66
Hình 3.29.. Mở Server Manager. ..............................................................................66
Hình 3.30. Add Roles. ...............................................................................................67
Hình 3.31. Lựa chọn Web Server (IIS). ....................................................................67
Hình 3.32. Thao tác Next để tiếp tục ........................................................................68
Hình 3.33. Lựa chọn một số dịch vụ cho IIS ............................................................68
Hình 3.34: Tiến trình cài đặt. ....................................................................................69
Hình 3.35. Quá trình cài đặt thành công ...................................................................69
Hình 3.36. Mở cửa sổ trình duyệt IE.........................................................................70
Hình 3.37. Giao diện tạo tài khoản cho giáo viên .....................................................70
Hình 3.38. Giao diện phân quyên các nhóm .............................................................71
Hình 3.39. Gán giáo viên theo nhóm phân quyền .....................................................71
Hình 3.40. Quản lí tài khoản ngƣời dùng ..................................................................72


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: ThietBi (MaThietBi, TenThietBi, NguoiNhan, NhaSX, NgayNhap, DonGia,
SoLuong, TongTien, DonVi, ChungLoai, GhiChu) ............................................................ 47
Bảng 2: BoMon (MaBoMon, TenBoMon) ......................................................................... 47
Bảng 3: ChungLoai (MaChungLoai, TenChungLoai, DonVi) ........................................... 48
Bảng 4: NguoiQL (MaNguoiQL, TenNguoiQL, MaBoMon, GioiTinh, DiaChi, SoDT,
Email)................................................................................................................................... 48
Bảng 5: ChoMuon (MaChoMuon, MaThietBi, NgayMuon, NguoiChoMuon, NguoiMuon,
DonViMuon, SoLuong, NgayTra,GhiChu) ......................................................................... 48
Bảng 6: PhieuNhapTB (MaPhieuNhap, TenPhieuNhap) ................................................... 49
Bảng 7: PhieuTraTB (MaPhieuTra, TenPhieuTra) ............................................................ 49
Bảng 8: PhieuXuatTB (MaPhieuXuatTB, MaTB, NgayThanhLy, LyDo) ......................... 49
Bảng 9: PhongDat (MaPhong, TenPhong, MaBoMon) ..................................................... 49
Bảng 10: ThietBiVeBoMon (MaTBVBM, MaThietBi, MaBoMon, MaNguoiQL,
MaPhong, MaPhieuTra)....................................................................................................... 50



LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, Công nghệ thông tin(CNTT) thúc đẩy mạnh mẽ cuộc đổi mới
trong giáo dục, tạo ra công nghệ giáo dục (Educational Technology) với nhiều thành
tựu rực rỡ, trong đó có công nghệ dạy và học. CNTT làm thay đổi nội dung, hình
thức và phƣơng pháp dạy học một cách phong phú. Những phƣơng pháp dạy học
theo cách tiếp cận kiến tạo, phƣơng pháp dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và
giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các hình thức dạy
học nhƣ dạy theo lớp, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong
môi trƣờng công nghệ thông tin. Mối giao lƣu giữa ngƣời và máy đã trở thành
tƣơng tác hai chiều.Vì vậy cần thiết một chƣơng trình để quản lý các thiết bị CNTT.
Quản lí thiết bị trƣờng học không thể thiếu trong xã hội ngày càng phát triển
hiện nay công việc quản lý thiết bị trƣờng học đòi hỏi cần phải có sự chính xác,
nhanh chóng và tiện lợi nhằm đáp ứng nhu cầu của giáo viên cũng nhƣ ngƣời quản
lý. Việt Nam đang phát triển nên việc quản lý thiết bị là nhu cầu thiết yếu và cần
thiết cho tất cả các trƣờng học hiện nay. Để có đƣợc sự hài lòng thì phần mềm quản
thiết bị của chúng tôi sẽ giúp cho công việc quản lý của bạn tốt hơn, giải quyết và
khắc phục tối đa những hạn chế mà nếu thao tác bằng tay chúng ta thƣờng mắc
phải. . Phần mềm sẽ quản lý thiết bị, quản lí mƣợn trả thiết bị của giáo viên, thống
kê tài sản và thông kê giáo viên mƣợn thiết bị, báo cáo chi tiết thiết bị một cách
nhanh chóng và chính xác nhất.
Chƣơng trình quản lý thiết bị của trƣờng THPT 1-5 đƣợc sử dụng để quản lý
các trang thiết bị giảng dạy, học tập hiện có tại trƣờng và sử dụng thiết bị của giáo
viên của trƣờng. Chƣơng trình cho phép nhập và hiển thị thông tin các thiết bị của
trƣờng,mƣợn thiết bị của giáo viên nhằm quản lý thiết bị một cách dễ dàng và khoa
học.
Tuy nhiên, do thời gian, kinh nghiệm, kiến thức của bản thân còn có hạn nên
chƣơng trình còn nhiều hạn chế, thiếu xót rất mong thầy cô và các bạn đóng góp ý
kiến để chƣơng trình ngày càng hoàn thiện hơn.


1


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
1.

Khái niệm điện toán đám mây

1.1

Định nghĩa
Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang mô

hình client-server. Cụ thể, ngƣời dùng sẽ không còn phải cần kiến thức về chuyên
mục để điều khiển các công nghệ, máy móc cà cơ sở hạ tầng, mà chuyên gia “đám
mây” của các hãng cung cấp sữ giúp thực hiện điều đó.
Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tin
nhƣ một dịch vụ. Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tài
nguyên chia sẻ giống nhƣ dòng điện đƣợc phân phối trên lƣới điện. Các máy tính
trong các đám mây đƣợc cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác
nhau sử dụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ nhƣ thể là chúng đang chạy trên một
hệ thống duy nhất.
Tính linh hoạt của điện toán đám mây là một chức năng phân phát tài nguyên
theo yêu cầu. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các tài nguyên tích
lũy của hệ thống, phủ nhận sự cần thiết phải chỉ định phần cứng cụ thể cho một
nhiệm vụ. Trƣớc điện toán đám mây, các trang web và các ứng dụng dựa trên máy
chủ đã đƣợc thi hành trên một hệ thống cụ thể. Với sự ra đời của điện toán đám
mây, các tài nguyên đƣợc sử dụng nhƣ một máy tính gộp ảo. Cấu hình hợp nhất này
cung cấp một môi trƣờng ở đó các ứng dụng thực hiện một cách độc lập mà không

quan tâm đến bất kỳ cấu hình cụ thể nào.
Sự phát triển mạnh mẽ của Điện toán đám mây đã thu hút rất nhiều nhà khoa
học, trƣờng đại học và cả các công ty công nghệ thông tin (IT) đầu tƣ nghiên cứu.
Rất nhiều chuyên gia đã đƣa ra định nghĩa của mình về Điện toán đám mây.
Điện toán đám mây là mô hình điện toán, không phải là một công nghệ.
Trong mô hình này, tất cả các máy chủ, mạng, các ứng dụng và các yếu tố khác liên
quan đến trung tâm dữ liệu đƣợc triển khai sẵn sàng cho IT và ngƣời dùng cuối

2


thông qua Internet, cho phép IT có thể mua từng loại và số lƣợng của các dịch vụ
điện toán mà họ cần. Mô hình đám mây khác hạ tầng truyền thống trong đó khách
hàng cần phải tốn nguồn lực để quản lý. Thay vào đó, họ cắm vào "đám mây" cho
các dịch vụ cơ sở hạ tầng, các dịch vụ nền tảng (hệ điều hành), hoặc các dịch vụ
phần mềm (chẳng hạn nhƣ ứng dụng SaaS), và hoạt động nhƣ trung tâm dữ liệu nội
bộ hoặc máy tính cung cấp các chức năng tƣơng tự.

Hình 1.1. Định nghĩa Điện toán đám mây
Để hiểu rõ về điện toán đám mây, cần phân biệt 2 khái niệm: mô hình điện
toán đám mây.
Mô hình điện toán đám mây là mô hình cung cấp các tài nguyên máy tính,
tính toán, xử lý và lƣu trữ dƣới dạng dịch vụ thay vì dƣới dạng sản phẩm, qua môi
trƣờng mạng, trong đó khách hàng có thể tự đặt đƣợc cấu hình theo nhu cầu. Các
tài nguyên này bao gồm: Hạ tầng; Môi trƣờng nên tảng; và phần mềm;
Dịch vụ điện toán đám mây bao gồm: dịch vụ cho thuê theo mô hình điện
toán đám mây, dich vụ cho thuê môi trƣờng nền tảng theo mô hình điên toán đám
mây, và dich vụ cho thuê phần mềm theo mô hình điện toán đám mây.

3



1.2.

Thành phần điện toán đám mây:
Client
Application
Platform
Infrastructure
Server

Hình 1.2. Thành phần của điện toán đám mây
Client (Lớp khách hàng): Lớp khách hàng bao gồm phần cứng và phần mềm.
Nhiều khách hàng chia sẻ một nền tảng công nghệ chung và thậm chí là một ứng
dụng đơn lẻ.
Application (lớp ứng dụng): Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm
nhiệm vụ phân phối phần mềm nhƣ một dịch vụ thông qua Internet, ngƣời dùng
không cần phải cài đặt và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng
dụng dễ dàng đƣợc chỉnh sữa và ngƣời dùng dễ dàng nhận đƣợc sự hỗ trợ.
-

Các hoạt động đƣợc quản lý tại trung tâm của đám mây, chứ không nằm

ở phía khách hàng (lớp Client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa
thông qua Website.
-

Ngƣời dùng không còn cần thực hiện các tính năng nhƣ cập nhật phiên

bản, bản vá lỗi, download phiên bản mới


bởi chúng sẽ đƣợc thực hiện từ các

“đám mây”.
atform

p n n t ng : Cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp

của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc hạ tầng của “đám mây” và là điểm tựa cho lớp
ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. Nó giảm nh sự tốn

4


kém khi triển khai các ứng dụng khi ngƣời dùng không phải trang bị cơ sở hạ tầng
(phần cứng và phần mềm) của riêng mình.
Infrastructure

p c s h tầng : Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là

môi trƣờng nền ảo hóa. Thay vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các server, phần
mềm, trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối

giờ đây, họ vẫn có thể có đầy đủ tài

nguyên để sử dụng mà chi phí đƣợc giảm thiểu, hoặc thậm chí là miễn phí. Đây là
một bƣớc tiến hóa của mô hình máy chủ ảo (Virtual Private Server).
Server

p server - máy chủ): Bao gồm các sản phẩm phần cứng và phần


mềm máy tính, đƣợc thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp các dịch vụ của đám
mây. Các server phải đƣợc xây dựng và có cấu hình đủ mạnh để đám ứng nhu cầu sử
dụng của số lƣợng động đảo các ngƣời dùng và các nhu cầu ngày càng cao của họ.
1.3.

Cách thức hoạt động của điện toán đám mây
Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, tƣởng tƣợng rằng “đám mây”

bao gồm 2 lớp: Lớp Back-end và lớp Front-end. Hạ tầng thiết bị đƣợc chứa ở lớp
Back-End, và giao diện ngƣời dùng của các ứng dụng đƣợc chứa tại lớp Front-End

Hình 1.3. Cách thức Ho t động của điện toán đám mây
Lớp Front-end là lớp ngƣời dùng, cho phép ngƣời dùng sử dụng và thực
hiện thông qua giao diện ngƣời dùng. Khi ngƣời dùng truy cập các dịch vụ trực
tuyến, họ sẽ phải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các phần mềm sẽ
đƣợc chạy trên lớp Back-end nằm ở “đám mây”. Lớp Back-end bao gồm các cấu

5


trức phần cứng và phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp Front-end và đƣợc
ngƣời dùng tác động thông qua giao diện đó.
Bởi vì các máy tính trên “đám mây” đƣợc thiết lập để hoạt động cùng nhau,
do vậy các ứng dụng có thể sử dụng toàn bộ sức mạnh của các máy tính để có thể
đạt đƣợc hiệu suất cao nhất. Điện toán đám mây cũng đám ứng đầy đủ tính linh
hoạt cho ngƣời dùng. Tuy thuộc vào nhu cầu, ngƣời dùng có thể tăng thêm tài
nguyên mà các đám mây cần sử dụng để đáp ứng, mà không cần phải nâng cấp
thêm tài nguyên phần cứng nhƣ sử dụng máy tính cá nhân. Ngoài ra, với điện toán
đám mây, vấn đề hạn chế của hệ điều hành khi sử dụng các ứng dụng không còn bị

ràng buộc, nhƣ cách sử dụng máy tính thông thƣờng.
1.4.

Các đặc điểm chính của điện toán đám mây
Tính tự phục vụ theo nhu cầu: Đặc tính kỹ thuật của điện toán đám mây cho

phép khách hàng đơn phƣơng thiết lập yêu cầu nguồn lực nhằm đáp ứng yêu cầu
của hệ thống nhƣ: Thời gian sử dụng Server, dung lƣợng lƣu trữ, cũng nhƣ là khả
năng đáp ứng các tƣơng tác lớn của hệ thống ra bên ngoài.
Truy cập diện rộng: Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ chạy trên môi
trƣờng Internet do vậy khách hàng chỉ cần kết nối đƣợc với Internet là có thể sử
dụng đƣợc dịch vụ.Các thiết bị truy xuất thông tin không yêu cầu cấu hình cao (thin
or thick client platforms) nhƣ : Mobile phone, Laptop và PDAs
Dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch
vụ đƣợc dùng chung, phục vụ cho nhiều ngƣời dùng dựa trên mô hình “multitenant”. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ đƣợc
cấp pháp động dựa vào nhu cầu của ngƣời dùng. Khi nhu cầu ngƣời dùng giảm
xuống hoặc tăng nên thì tài nguyên sẽ đƣợc trƣng dụng để phục vụ yêu cầu.Ngƣời
sử dụng không cần quan tâm tới việc điều khiển hoặc không cần phải biết chính xác

6


vị trí của các tài nguyên sẽ đƣợc cung cấp. Ví dụ : Tài nguyên sẽ đƣợc cung cấp bao
gồm : Tài nguyên lƣu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng và máy ảo. [5].
Khả năng co giãn nhanh chóng: Khả năng này cho phép tự động mở rộng
hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của ngƣời sử dụng một cách nhanh chóng.
Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi
nhu cầu giảm, hệ thống sẽ tự động giảm bớt tài nguyên.
Chi trả theo thực dùng: Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình
điện toán theo nhu cầu, mô hình tƣơng tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền

thống nhƣ điện đƣợc tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng
trƣớc. Điện toán đám mây cho phép giới hạn dung lƣợng lƣu trữ, băng thông, tài
nguyên máy tính và số lƣợng ngƣời dùng kích hoạt theo tháng.
1.5.

Tính chất cơ bản của điên toán đám mây:
Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service): Mỗi khi có nhu cầu,

ngƣời dùng chỉ cần gửi yêu cầu thông qua trang web cung cấp dịch vụ, hệ thống của
nhà cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu của ngƣời dùng. Ngƣời dùng có thể tự phục vụ
yêu cầu của mình nhƣ tăng thời gian sử dụng server, tăng dung lƣợng lƣu trữ

mà

không cần phải tƣơng tác trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ, mọi nhu cầu về dịch
vụ đều đƣợc xử lý trên môi trƣờng web (internet).
Truy xuất diện rộng (Broad network access): Cloud Computing cung cấp các
dịch vụ thông qua môi trƣờng internet. Do đó, ngƣời dùng có kết nối internet là có
thể sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, Cloud Computing ở dạng dịch vụ nên không đòi hỏi
khả năng xử lý cao ở phía client, vì vậy ngƣời dùng có thể truy xuất bằng các thiết
bị di dộng nhƣ điện thoại, PDA, laptop

Với Cloud Computing ngƣời dùng không

còn bị phụ thuộc vị trí nữa, họ có thể truy xuất dịch vụ từ bất kỳ nơi nào, vào bất kỳ
lúc nào có kết nối internet.

7



Dùng chung tài nguyên (Resource pooling): Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ
đƣợc dùng chung, phục vụ cho nhiều ngƣời dùng dựa trên mô hình “multi-tenant”.
Trong mô hình “multi-tenant”, tài nguyên sẽ đƣợc phân phát động tùy theo nhu cầu
của ngƣời dùng. Khi nhu cầu của một khách hàng giảm xuống, thì phần tài nguyên
dƣ thừa sẽ đƣợc tận dụng để phục vụ cho một khách hàng khác. Ví dụ nhƣ khách
hàng A thuê 10 CPU mỗi ngày từ 7 giờ đến 11 giờ, một khách hàng B thuê 10 CPU
tƣơng tự mỗi ngày từ 13 giờ đến 17 giờ thì hai khách hàng này có thể dùng chung
10 CPU đó.

Hình 1.4. Nhi u khách hàng dùng chung tài nguyên
Cloud Computing dựa trên công nghệ ảo hóa, nên các tài nguyên da phần là tài
nguyên ảo. Các tài nguyên ảo này sẽ đƣợc cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu
của từng khách hàng khác nhau. Nhờ đó nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ nhiều
khách hàng hơn so với cách cấp phát tài nguyên tĩnh truyền thống.

8


Khả năng co giãn (Rapid elasticity): Đây là tích chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và
quan trọng nhất của Cloud Computing. Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu
nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của ngƣời dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự
mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự
giảm bớt tài nguyên.
- Ví dụ: khách hàng thuê một Server gồm 10 CPU. Thông thƣờng do có ít
truy cập nên chỉ cần 5 CPU là đủ, khi đó hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ
sẽ tự ngắt bớt 5 CPU dƣ thừa, khách hàng không phải trả phí cho những CPU dƣ
thừa này (những CPU này sẽ đƣợc cấp phát cho các khách hàng khác có nhu cầu).
Khi lƣợng truy cập tăng cao, nhu cầu tăng lên thì hệ thống quản lý của nhà cung cấp
dịch vụ sẽ tự “gắn” thêm CPU vào, nếu nhu cầu tăng vƣợt quá 10 CPU thì khách
hàng phải trả phí cho phần vƣợt mức theo thỏa thuận với nhà cung cấp.

- Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận
dụng triệt để tài nguyên dƣ thừa, phục vụ đƣợc nhiều khách hàng. Đối với ngƣời sử
dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài
nguyên thực sự dùng.
Điều tiết dịch vụ (Measured service): Hệ thống Cloud Computing tự động
kiểm soát và tối ƣu hóa việc sử dụng tài nguyên (dung lƣợng lƣu trữ, đơn vị xử lý,
băng thông

). Lƣợng tài nguyên sử dụng có thể đƣợc theo dõi, kiểm soát và báo

cáo một cách minh bạch cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và ngƣời sử dụng.
2.

Các mô hình điện toán đám mây
Các mô hình điện toán đám mây phân thành 2 loại:
-Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại dịch vụ nhà cung cấp dịch

vụ điện toán đám mây.
- Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức trển khai

9


dịch vụ điện toán đám mây đến khách hàng.
2.1

Mô hình dịch vụ điện toán đám mây:
Dịch vụ điện toán đám mây rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ

điện toán từ cung cấp năng lực tính toán trên dƣới máy chủ hiệu suất cao hay các

máy chủ ảo, không gian lƣu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hành, môt công cụ lập
trình, hay ứng kế toán

Các dich vụ cũng đƣợc phân loại khá đa dạng, nhƣng các

mô hình dịch vụ Điện toán đám mây phổ biến có thể có đƣợc phân thành 3 nhóm:
Dịch vụ hạ tầng (infrastructure as a service – IaaS), Dịch vụ nên tảng (Platform as a
Service – PaaS) và Dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS).
Cách phân loại này đƣợc gọi là “mô hình SIP”.

Hình 1.5. Mô hình SPI

10


Hình 1.6. Các o i dịch vụ Điện toán đám mây
Dịch vụ cơ sở hạ tầng – IaaS: Trong loại dịch vụ này, khách hàng đƣợc cung
cấp những tài nguyên máy tính cơ bản (nhƣ bộ xử lý, dung lƣợng lƣu trữ, các kết
nối mạng

). Khách hàng sẽ cài hệ điều hành, triển khai ứng dụng và có thể nối các

thành phần nhƣ tƣờng lửa và bộ cân bằng tải. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ quản lý cơ sở
hạ tầng cơ bản bên dƣới, khách hàng sẽ phải quản lý hệ điều hành, lƣu trữ, các ứng
dụng triển khai trên hệ thống, các kết nối giữa các thành phần.
Dịch vụ nền tảng – PaaS: Nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp một nền tảng
(platform) cho khách hàng. Khách hàng sẽ tự phát triển ứng dụng của mình nhờ các
công cụ và môi trƣờng phát triển đƣợc cung cấp hoặc cài đặt các ứng dụng sẵn có
trên nền platform đó. Khách hàng không cần phải quản lý hoặc kiểm soát các cơ sở
hạ tầng bên dƣới bao gồm cả mạng, máy chủ, hệ điều hành, lƣu trữ, các công cụ,

môi trƣờng phát triển ứng dụng nhƣng quản lý các ứng dụng mình cài đặt hoặc phát
triển.
Dịch vụ phần mềm – SaaS: Đây là mô hình dịch vụ mà trong đó nhà cung
cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho khách hàng một phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh.
Khách hàng chỉ cần lựa chọn ứng dụng phần mềm nào phù hợp với nhu cầu và chạy
ứng dụng đó trên cơ sở hạ tầng Cloud. Mô hình này giải phóng ngƣời dùng khỏi

11


việc quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, hệ điều hành

tất cả sẽ do nhà cung cấp dịch

vụ quản lý và kiểm soát để đảm bảo ứng dụng luôn sẵn sàng và hoạt động ổn định.
Mô hình triển khai: Cho dù sử dụng loại mô hình dịch vụ nào đi nữa thì cũng
có ba mô hình triển khai chính là: Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud.
Đám mây công cộng - Public Cloud
- Các dịch vụ Cloud đƣợc nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi ngƣời sử
dụng rộng rãi. Các dịch vụ đƣợc cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch vụ
và các ứng dụng của ngƣời dùng đều nằm trên hệ thống Cloud.
- Ngƣời sử dụng dịch vụ sẽ đƣợc lợi là chi phí đầu tƣ thấp, giảm thiểu rủi ro
do nhà cung cấp dịch vụ đã gánh vác nhiệm vụ quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, bảo
mật

Một lợi ích khác của mô hình này là cung cấp khả năng co giãn (mở rộng

hoặc thu nhỏ) theo yêu cầu của ngƣời sử dụng.

Hình 1.7. Mô hình Public Cloud


12


Hình 1.8. Mô hình đám mây công cộng
-Tuy nhiên Public Cloud có một trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm soát về dữ
liệu và vấn đề an toàn dữ liệu. Trong mô hình này mọi dữ liệu đều nằm trên dịch vụ
Cloud, do nhà cung cấp dịch vụ Cloud đó bảo vệ và quản lý. Chính điều này khiến
cho khách hàng, nhất là các công ty lớn cảm thấy không an toàn đối với những dữ
liệu quan trọng của mình khi sử dụng dịch vụ Cloud.
Đám mây riêng - Private Cloud
Trong mô hình Private Cloud, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ đƣợc xây dựng để
phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy nhất. Điều này giúp cho doanh nghiệp
có thể kiểm soát tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lƣợng dịch vụ. Doanh
nghiệp sở hữu cơ sở hạ tầng và quản lý các ứng dụng đƣợc triển khai trên đó.
Private Cloud có thể đƣợc xây dựng và quản lý bởi chính đội ngũ IT của doanh
nghiệp hoặc có thể thuê một nhà cung cấp dịch vụ đảm nhiệm công việc này.
Nhƣ vậy, mặc dù tốn chi phí đầu tƣ nhƣng Private Cloud lại cung cấp cho
doanh nghiệp khả năng kiểm soát và quản lý chặt chẽ những dữ liệu quan trọng.

13


Hình 1.9. Mô hình đám mây riêng
Nhƣ chúng ta đã phân tích ở trên, Public Cloud dễ áp dụng, chi phí thấp
nhƣng không an toàn. Ngƣợc lại, Private Cloud an toàn hơn nhƣng tốn chi phí và
khó áp dụng. Do đó nếu kết hợp đƣợc hai mô hình này lại với nhau thì sẽ khai thác
ƣu điểm của từng mô hình. Đó là ý tƣởng hình thành mô hình Hybrid Cloud.

Hình 1.10. Kết hợp Đám mây công cộng và Đám mây riêng

Hybrid Cloud là sự kết hợp của Public Cloud và Private Cloud. Trong đó
doanh nghiệp sẽ “out-source” các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan

14


trọng, sử dụng các dịch vụ Public Cloud để giải quyết và xử lý các dữ liệu này.
Đồng thời, doanh nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan
trọng trong tầm kiểm soát (Private Cloud).

Hình 1.11. Đám mây ai
Một khó khăn khi áp dụng mô hình Hybrid Cloud là làm sao triển khai cùng
một ứng dụng trên cả hai phía Public và Private Cloud sao cho ứng dụng đó có thể
kết nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả.

Hình 1.12. Triển khai ứng dụng trên mô hình Đám mây ai

15


Điện toán đám mây với thực tế là một mô hình cung cấp và tiếp thị dịch vụ CNTT
đáp ứng các đặc trƣng nào đó, sẽ phát triển rộng rãi trong những năm tới với các lợi
ích nỗi bật là:
- Tiết kiệm: Nhanh chóng cải thiện với ngƣời dùng có khả năng cung cấp sẵn
các tài nguyên cơ sở hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém.
- Giảm chi phí: Việc định giá dựa trên cơ sở tính toán theo nhu cầu thì tốt đối
với những tùy chọn dựa trên việc sử dụng và các kỹ năng online trên mạng cho việc
thực thi dịch vụ mua gì trả nấy, dùng gì thì trả tiền, không thuê tất cả
- Đa phƣơng tiện: Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho ngƣời dùng có
thể truy cập hệ thống bằng cách sử dụng trình duyệt Web mà không quan tâm đến vị

trí của họ hay thiết bị nào mà họ đang dùng, ví dụ nhƣ PC, mobile. Vì cơ sở hạ tầng
off-site (đƣợc cung cấp bởi đối tác thứ 3) và đƣợc truy cập thông qua internet, do đó
ngƣời dùng có thể kết nối bất kỳ nơi nào.
- Chia sẻ: Việc cho thuê nhiều để có thể chia sẻ tài nguyên và chi phí giữa
một phạm vi lớn, cho phép:


Tập trung hóa cơ sở hạ tầng trong lĩnh vực với chi phí thấp hơn

(chẳng hạn nhƣ bất động sản, điện,v.v.)


Khả năng chịu tải nâng cao ( ngƣời dùng không cần kỹ sƣ cho mức tải

cao nhất có thể).


Cải thiện việc sử dụng và hiệu quả cho các hệ thống mà thƣờng chỉ

10-20% đƣợc sử dụng.
- Độ tin cậy: Độ tin cậy cải thiện thông qua việc sử dụng các site có nhiều dƣ
thừa, làm nó thích hợp cho tính liên tục trong kinh và khôi phục thất bại.

16


-Tinh co giãn: Tính co giãn mở sẽ cung cấp tài nguyên trên một cơ xở mịn, tự bản
thân dich vụ và gần thời gian thực, không cần ngƣời dùng phải có kỹ sƣ vho việc
quản lý nhiều.
-Hiệu suất: Hiệu suất hoạt động đƣợc quan sát và các kiến trúc nhất quán, kết nối

lỏng lẽo đƣợc cấu trúc dùng Web service nhƣ giao tiếp hệ thống.
-Bảo mật: Việc bảo mật cải thiện nhừ vào tập trung hóa dữ liệu, các tài
nguyên chú trọng bảo mật, v.v. Bảo mật thƣờng thì tốt hay tốt hơn các hệ thống
truyền thống, một phần bởi các nhà cung cấp có thể dành nhiều nguồn lực cho việc
giải quyết các vấn đề bảo mật mà nhiều khách hàng không có đủ chi phí để thực
hiện. Các nhà cung cấp sẽ ghi nhớ (log) các truy cập, nhƣng việc truy cập vào chính
bản thân các audit log có thể khó khăn hơn hay không thể.
2.2

Mô hình kiến trúc điện toán đám mây của IBM:
Máy chủ của IBM sử dụng bọ sử lý Intel thế hệ mới và Phần mềm cho Trung

tâm Dữ Liệu (Data Center - System x). Với năng lực mở rộng có khả năng hỗ trợ tới
96 lỗi xữ lý và 1 TB bộ nhớ, các máy chủ System x của IBM sẽ bổ sung cho dong
sảm phẩm VMware vSphere thế hệ mới của IBM sắp phát hành. chúng là một lựa
chọn tuyệt vời dành cho các khách hàng đang triển khai những môi trƣờng điện toán
đám mây.
Dƣới đây là mô hình tổng quát một trung tâm đám mây theo cách tiếp cận
của IBM. Trung tâm nghiên cứu của IBM Cloud Labs của IBM toàn cầu đã thực
hiện hóa mô hình này và triển khai cho những khách hàng điện toán đám mây đầu
tiên của IBM.
Một trung tâm điện toán đám mây đƣợc chia làm 3 lớp. Ở lớp dƣới cùng là
lớp phần cứng vật lý bao gồm các máy chủ, thiết bị mạng, thiết bị lƣu trữ... Thành
phần mấu chốt trong mô hình này nằm ở lớp hai trên: Lớp ảo hóa và lớp quản trị.

17